C (grafite) + 2 H 2(g) + ½ O 2(g) CH 3 OH (l) + 238,6 kj. CO 2(g) C (grafite) + O 2(g) 393,5 kj. H 2(g) + ½ O 2(g) H 2 O (l) + 285,8 kj

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1 Questão 1 (PUC SP) Num calorímetro de gelo, fizeram-se reagir 5,400 g de alumínio (Al) e 16,000 g de óxido férrico, Fe 2 O 3. O calorímetro continha, inicialmente, 8,000 Kg de gelo e 8,000 Kg de água. A reação foi iniciada mediante controle remoto. Ao final, encontraram-se, no calorímetro, 7,746 Kg de gelo e 8,254 Kg de água. Os produtos finais da reação foram ferro e óxido de alumínio. Sabendo-se que o valor do calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal/g, pede-se: a) A quantidade de calor liberada pela reação nas condições acima. b) A variação de entalpia por mol de Fe 2 O 3(S) que reage. Dadas as massas molares: M(O) = 16 g/mol; M(Al) = 27 g/mol e M(Fe) = 56 g/mol. a) Q = cal b) cal liberados Questão 3 Com o objetivo de determinar o calor de reação entre 50 ml de uma solução 1 mol/l de HCl e 50 ml de uma solução 1 mol/l de NaOH à pressão constante, um aluno obteve os seguintes resultados: Temperatura inicial da solução ácida: 25ºC. Temperatura inicial da solução alcalina: 25 ºC. Temperatura após a mistura: 32 ºC. Massa aproximada da solução: 100 ºC. Pergunta-se: a) Qual a quantidade de calor liberado? b) Na reação de 1 mol de HCl com 1 mol de NaOH, qual a quantidade de calor (em calorias) liberada? c) A reação em questão pode ser classificada como exotérmica ou endotérmica? Dados: calor específico da água: 1 cal/g.ºc. M(H) = 1,0 g/mol, M(O) = 16,0 g/mol, M(Na) = 23,0 g/mol e M(Cl) = 35,5 g/mol a) Q = 700 cal b) cal c) A reação é exotérmica porque o calor foi liberado. Questão 4 Dadas as seguintes equações, a 25 o C: C (grafite) + 2 H 2(g) + ½ O 2(g) CH 3 OH (l) + 238,6 kj CO 2(g) C (grafite) + O 2(g) 393,5 kj H 2(g) + ½ O 2(g) H 2 O (l) + 285,8 kj a) Calcule a entalpia de combustão completa do metanol, a 25 o C. b) Tal processo é endotérmico ou exotérmico? a) H = 681,5 kj b) É exotérmica Questão 5 Determine a entalpia de formação do ácido clorídrico gasoso, segundo a reação representada pela equação: Dados: H 2(g) + Cl 2(g) 2 HCl (g) I. H 2(g) 2 H (g) H = 436 kj/mol II. Cl 2(g) 2 Cl (g) H = 243 kj/mol III. HCl (g) H (g) + Cl (g) H = 431 kj/mol Indique todos os cálculos. H = 183 kj Questão 6 (UnB) O calor liberado na queima de um mol de uma substância combustível, em condições estabelecidas, é chamado de calor molar de combustão e a quantidade de calor liberada por unidade de massa da substância combustível é chamada de poder calorífico. Analise os dados da tabela abaixo.

2 Substância Calor molar de combustão (kj/mol) Poder calorífico (kj/kg) Hidrogênio 285, Butano 2878, Julgue os itens. (1) Na combustão de 1 kg de butano, é obtida um quantidade de calor menor do que na combustão de 1kg de gás hidrogênio (H 2 ). (2) O gás hidrogênio (H 2 ) não é considerado um bom combustível em função do seu poder calorífico. (3) Na combustão dessas substancias, a energia liberada na formação das ligações dos produtos é menor que a energia absorvida na ruptura das ligações dos reagentes. (4) A soma das energias de ligação do butano é maior do que a do hidrogênio. C, E, E, C Questão 7 (Unicamp) Quantidades diferentes de entalpia são envolvidas na combustão do etanol, C 2 H 5 OH, e etileno, C 2 H 4, como mostram as equações I e II: I. 1 C 2 H 5 OH (l) + 3 O 2(g) 2 CO 2(g) + 3 H 2 O (l) H = 1368 kj/mol de etanol II. C 2 H 4(g) + 3 O 2(g) 2 CO 2(g) + 2 H 2 O (l) H = 1410 kj/mol de etileno Sob condições adequadas, é possível obter etanol a partir da reação representada pela equação III. III. C 2 H 4(g) + H 2 O (l) C 2 H 5 OH (l) a) Qual a variação de entalpia envolvida por mol de C 2 H 4 consumido na reação III? b) Sabendo-se que a entalpia de formação da H 2 O (l) é 286 kj/mol e que a do C 2 H 4(g) é 52 kj/mol, calcule a entalpia de formação por mol de C 2 H 5 OH (l). a) H = 42 kj/mol b) H = 276 kj/mol Questão 8 Julgue os itens a seguir. (1) Considere a reação CaCO 3 (S) CaO (S) + CO 2(g) e a tabela abaixo Substância Entalpia de formação (kj/mol, a 25 ºC e 1 atm ) CaCO 3 (S) 1207,0 CaO (S) 635,5 CO 2(g) 393,5 A partir desses dados, é correto afirmar que o gráfico a seguir representa adequadamente o aspecto energético da reação apresentada. -2 (2) A molécula CO 3 tem geometria piramidal. (3) O raio atômico do cálcio é menor que o do magnésio. E, E, E. Questão 9 A tabela abaixo, em que C 6 H 12 O 6 representa a glicose, mostra valores de entalpia de formação de diversas substâncias. Com base nesses dados, calcule, em kj, a entalpia de combustão de 90,0774 g de glicose, a 25 ºC. Multiplique o valor obtido por 100. Para a marcação na folha de resposta, despreze a parte fracionária do resultado final obtido, após efetuar todos os cálculos solicitados. Substância Entalpia de formação (kj/mol) a 25 ºC C 6 H 12 O ,23 CO 2 393,51 H 2 O 285,83 O 2 0,00

3 Dados: M(H) = 1,0079g/mol; M(C) = 12,011g/mol e M(O) = 15,999g/mol. 140 Questão 10 Cerca de 90% do ácido nítrico, principal matéria prima dos adubos à base de nitratos, são obtidos pela reação de oxidação da amônia pelo O 2, em presença de catalisador platina com 5% a 10% de paládio ou de ródio (ou de ambos) a uma temperatura de 950 o C. A reação é representada pela equação: 6 NH 3(g) + 9 O 2(g) 2 HNO 3(g) + 4 NO (g) + 8 H 2 O (g) Essa reação ocorre nas seguintes etapas: I 6NH 3(g) + 15/2O 2(g) 6NO (g) + 9H 2 O (g) H = kj II 3 NO (g) + 3/2 O 2(g) 3 NO 2(g) H = kj III 3NO 2(g) + H 2 O (g) 2HNO 3(g) + NO (g) H = kj Com base nas informações relativas às três etapas envolvidas na produção de ácido nítrico, calcule, em quilojoules, a variação de entalpia correspondente à síntese de um mol desse ácido. Divida o valor calculado por dez e despreze a parte fracionária do seu Questão 12 A combustão completa do butano pode ser representada por: 1 C 4 H 10(g) + 13/2 O 2(g) 4 CO 2(g) + 5 H 2 O (g). Considerando-se o butano, C 4 H 10, como componente majoritário do gás de cozinha, GLP, e utilizando-se os seguintes dados para entalpias padrão de formação: 4 C + 5 H 2(g) 1 C 4 H 10(g) H 0 = 125 kj 1 C + 1 O 2(g) 1 CO 2(g) H 0 = 394 kj 1 H 2(g) ½ O 2(g) 1 H 2 O (g) H 0 = 242 kj Obtêm-se, para o calor de combustão do butano, em kj/mol: a) 2911 b) 2661 c) 1693 d) 1479 e) 761 Letra B Questão 13 (UnB 1º/99)Em geral, as reações químicas que provocam a liberação de grande quantidade de calor tem uso potencial como combustível. Esse é o caso da combustão do hidrogênio, que possui também a vantagem de não ser poluente. 166 Questão 11 Um motorista de táxi afirmou gastar em seu carro 10 litros de gasolina por dia. Admitindo-se combustão total e que a gasolina utilizada possui fórmula C 8 H 18, quantas calorias são liberadas diariamente por essa quantidade de combustível? Dados: a massa de um litro de gasolina é igual a 7,3 x 10 2 g; o calor de combustão da gasolina é igual a 10,5 kcal/g. a) 5,7 x 10 4 kcal. b) 6,7 x 10 3 kcal. c) 1,5 x 10 6 kcal. d) 3,0 x 10 3 kcal. e) 7,6 x 10 4 kcal. Letra A

4 Sabendo que variação de entalpia é o calor liberado ou absorvido em uma reação química sob pressão constante, é considerado o diagrama acima, no qual os coeficientes das equações químicas apresentadas referem se à quantidade de matéria, julgue os itens a seguir. (1) Apesar de a reação de combustão do hidrogênio liberar grande quantidade de energia, a indústria automobilística não o utiliza como combustível porque os produtos provenientes de sua combustão são muito tóxicos ao ser humano. (2) A reação apresentada por 2H (g) + ½O 2(g) 2H (g) + O (g) absorve cal. (3) A energia medida necessária para romper 1 mol de ligações O H é igual a 110,6 Kcal. (4) Utilizando a lei de Hess, conclui se que a formação de 1 mol de O 2 gasoso libera 118,4 Kcal. (5) O processo de quebra da ligação absorve energia. E, C, C, C, C Questão 14 Em um determinado tipo de doce diet, existe 0,10 g de lipídios para casa 100 g de doce. Considere que esses lipídios sejam todos representados pela tripalmitina (M = 800 g/mol) e que essa será queimada no organismo segundo a equação abaixo. em um ciclo, seja igual a 0,5 Kcal e que a gasolina seja constituída pelo hidrocarboneto C 9 H 20, que possui calor de combustão de Kcal/mol. Considere, ainda, que a densidade da gasolina seja de 0,8 g/ml e que o rendimento desse motor seja de 30%. Sabendo que M(C 9 H 20 ) = 128 g/mol, calcule o número de ciclos que o motor pode realizar com 480 ml de gasolina. Divida o valor calculado por 100 e despreze a parte fracionária de seu 027 Questão 16 Por energia de ligação entende-se a variação de entalpia, H, necessária para quebrar um mol de uma dada ligação. Esse processo é sempre endotérmico, H>0. Assim, no processo representado pela equação: CH 4(g) 1C (g) + 4 H (g) H = kj/mol, São quebrados 4 mols de ligação C H, sendo a energia de ligação, portanto 416 kj/mol. Sabendo-se que no processo: C 2 H 6(g) 2C (g) + 6H (g) H = kj/mol, São quebradas ligações C C e C H, qual o valor da energia de ligação C C? 330 kj/mol Questão 17 A combustão do metanol, CH 4 O (l), e a do etanol, C 2 H 6 O (l), podem ser representadas pelas equações: Calcule, em quilocalorias, a energia que será produzida pelo consumo de 1 kg desse doce, desprezando a parte fracionária de seu 006 Questão 15 Suponha que o trabalho realizado por um motor de combustão interna a gasolina, 1 CH 4 O (l) + 3/2 O 2(g) 1 CO 2(g) + 2 H 2 O (g) H = 671 kj/mol 1 C 2 H 6 O (l) + 3 O 2(g) 2 CO 2(g) + 3 H 2 O (g) H = kj/mol Sabe se que as densidades desses dois líquidos são praticamente iguais. Na combustão de um mesmo volume de cada um, qual libertará mais calor? Indique como

5 resposta o que libera mais calor, divida por 10 o resultado e despreze a parte fracionária, caso exista. Dados: massas molares do metanol = 32 g/mol e do etanol = 46 g/mol. O etanol libera maior quantidade de energia que o metanol, respectivamente: 923 kj/32g e 671 kj/32g. Questão 18 O hidrogênio é uma matéria prima gasosa importante nas indústrias químicas e de petróleo. Um dos processos utilizados industrialmente para a sua obtenção é a eletrólise de água alcalinizada, que fornece hidrogênio de elevada pureza, podendo ser representado pela decomposição da água líquida, conforme a equação abaixo, cuja variação de entalpia corresponde a +571,6 KJ, a 25 o C e 1 atm. 2H 2 O (L) 2H 2(g) + O 2(g) Sabendo que o calor de vaporização para a água, H 2 O (L) H 2 O (g), é +44 KJ/mol, a 25 o C e 1 atm, calcule, em KJ/mol, o valor da variação de entalpia para a produção de gás hidrogênio a partir da decomposição de água no estado gasoso, à mesma temperatura e à mesma pressão. Divida o valor calculado por 10 e despreze a parte fracionária de seu combustão (kj/mol) C (grafite) Sólido 394 CH 4 Gás 889 C 2 H 6 Gás 1560 C 3 H 8 Gás 2220 C 4 H 10 Gás 2878 H 2 Gás 289 Calcule a variação da entalpia padrão, em kj/mol da reação: C (grafite) + 2 H 2(g) CH 4(g) H = + 77 kj/mol Questão 20 Dadas as variações de entalpia de formação para as substâncias: Substâncias o H f (kcal/mol) CH 4(g) 17,9 CO 2(g) 94,0 H 2 O (l) 68,3 Calcule a entalpia (em kcal/mol) da reação de combustão do metano. CH 4(g) + 2 O 2(g) CO 2(g) + 2 H 2 O (l) H = 212,7 024 Questão 19 Uma aplicação prática importante da Termoquímica é a determinação da energia liberada nas reações de combustão. Uma fração da energia que o mundo utiliza vem da combustão do gás natural que é formado de metano, principalmente, mais etano e, ainda, em menor proporção, propano e butano. A reação principal do gás natural é, portanto a combustão do metano: CH 4(g) + 2 O 2(g) CO 2(g) + 2 H 2 O (l) A tabela a seguir fornece valores aproximados da entalpia padrão de combustão: Substância Fase Entalpia padrão de